JP6565471B2 - Glass substrate for mask blanks - Google Patents
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Description
本発明は、各種リソグラフィの際に使用されるマスクブランクス用ガラス基板に関する。
本発明のマスクブランクス用ガラス基板は、ＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ：極端紫外）光を用いたリソグラフィ（以下、「ＥＵＶＬ」と略する）に使用されるマスクブランクス用ガラス基板（以下、「ＥＵＶＬマスクブランクス用ガラス基板」と略する。）に好適である。
本発明のマスクブランクス用ガラス基板は、従来の透過型光学系を用いたリソグラフィに使用されるマスクブランクス用ガラス基板、例えば、ＡｒＦエキシマレーザやＫｒＦエキシマレーザを用いたリソグラフィ用マスクブランクス用ガラス基板にも好適である。
The present invention relates to a glass substrate for mask blanks used in various lithography.
The glass substrate for mask blanks of the present invention is a glass substrate for mask blanks (hereinafter referred to as “EUVL mask blanks”) used for lithography (hereinafter abbreviated as “EUVL”) using EUV (Extreme Ultra Violet) light. Abbreviated as “glass substrate for use”).
The glass substrate for mask blanks of the present invention is a glass substrate for mask blanks used for lithography using a conventional transmission optical system, for example, a glass substrate for mask blanks for lithography using ArF excimer laser or KrF excimer laser. Is also suitable.
近年における超ＬＳＩデバイスの高密度化や高精度化に伴い、各種リソグラフィに使用されるマスクブランク用ガラス基板表面に要求される仕様は年々厳しくなる状況にある。特に、露光光源の波長が短くなるにしたがって、ピットやスクラッチといった凹状欠点に対する要求が厳しくなっており、微小な凹状欠点がないガラス基板が求められている。具体的には、要求される凹状欠点サイズは球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下である。マスクブランクス用ガラス基板表面には、要求サイズより小さい凹状欠点も存在しないことが望ましい。しかしながら、要求サイズより小さい凹状欠点が全く存在しない状態まで、マスクブランクス用ガラス基板表面を加工することはコスト増となり現実的ではない。そのため、マスクブランクス用ガラス基板表面には、要求サイズより小さい凹状欠点については、一定数（例えば１０個）以下であれば存在することが許容される。 With the recent increase in density and accuracy of VLSI devices, the specifications required for the glass substrate surface for mask blanks used in various lithography are becoming stricter year by year. In particular, as the wavelength of the exposure light source becomes shorter, the demand for concave defects such as pits and scratches has become stricter, and a glass substrate free from minute concave defects has been demanded. Specifically, the required concave defect size is 100 nm or less in terms of equivalent sphere diameter (SEVD). It is desirable that there is no concave defect smaller than the required size on the surface of the mask blank glass substrate. However, processing the glass substrate surface for mask blanks to a state where there is no concave defect smaller than the required size is not practical because it increases costs. For this reason, the concave defect smaller than the required size is allowed to exist on the surface of the mask blank glass substrate as long as it is a certain number (for example, 10) or less.
凹状欠点の検出には欠点検査機が用いられるが、欠点検査機では検出できないが、該マスクブランクス用ガラス基板を用いて作製されたマスクブランクスをパターニングしたマスクによるマスクパターン転写時に、パターン不良の原因になる凹状欠点が存在することが確認される場合がある。
マスクブランクスをパターン転写可能な状態に加工するためには多大な労力がかかるため、パターン転写工程で初めて不良であることが判明すると経済的な損失が大きく好ましくない。
Although a defect inspection machine is used to detect concave defects, it cannot be detected by the defect inspection machine, but the cause of pattern defects during mask pattern transfer using a mask patterned with mask blanks produced using the mask blank glass substrate. It may be confirmed that there is a concave defect.
In order to process the mask blanks into a pattern transferable state, a great deal of labor is required. Therefore, it is not preferable that a mask loss is found to be defective for the first time in the pattern transfer process because economic loss is large.
本発明は、上述した従来技術における問題点を解決するため、欠点検査機では検出できないが、マスクパターン転写時にパターン不良の原因になる凹状欠点による問題が解消されたマスクブランクス用ガラス基板を提供することを目的とする。 The present invention provides a glass substrate for a mask blank that solves the problems in the prior art described above, but that cannot be detected by a defect inspection machine, but has solved the problems due to concave defects that cause pattern defects during mask pattern transfer. For the purpose.
上記した目的を達成するため、本願発明者らは鋭意検討し以下の知見を得た。
図１は、マスクブランクス用ガラス基板表面における凹状欠点の分布を説明するための図である。図１中、黒丸は欠点検査機で検出された凹状欠点、グレーの部分は知見として得られた欠点検査機で検出できない凹状欠点が発生しやすい領域を示している。図１に示すように、欠点検査機で検出できない凹状欠点は、検出された凹状欠点同士の間に存在する場合が多い。また、これらの凹状欠点は円弧上に分布することが多い。
マスクブランクス用ガラス基板表面は、要求される仕様を満たすように、研磨パッドを用いて研磨される。図２は、研磨パッド上の定点が基板表面上に描く軌跡を示した図である。図１、２の比較から明らかなように、基板表面に存在する凹状欠点の分布がなす円弧は、研磨パッド上の定点が基板表面上に描く軌跡と一致する。そのため、図２に示す円弧上に位置する凹状欠点が欠点検査機で検出された場合、当該円弧上に欠点検査機で検出できない凹状欠点が存在している可能性が高く、マスクブランクス用基板として不適切である。
In order to achieve the above-described object, the inventors of the present application have made extensive studies and obtained the following knowledge.
FIG. 1 is a diagram for explaining the distribution of concave defects on the surface of a mask blank glass substrate. In FIG. 1, black circles indicate concave defects detected by the defect inspection machine, and gray portions indicate areas where concave defects that cannot be detected by the defect inspection machine obtained as knowledge are likely to occur. As shown in FIG. 1, concave defects that cannot be detected by a defect inspection machine often exist between the detected concave defects. In addition, these concave defects are often distributed on an arc.
The surface of the mask blank glass substrate is polished with a polishing pad so as to satisfy the required specifications. FIG. 2 is a diagram showing a locus drawn on the substrate surface by a fixed point on the polishing pad. As apparent from the comparison between FIGS. 1 and 2, the arc formed by the distribution of the concave defects existing on the substrate surface coincides with the locus drawn on the substrate surface by the fixed point on the polishing pad. Therefore, when a concave defect located on the arc shown in FIG. 2 is detected by the defect inspection machine, there is a high possibility that a concave defect that cannot be detected by the defect inspection machine exists on the arc, and as a mask blank substrate. It is inappropriate.
本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、パターンを形成する側の主表面の品質保証領域上に、球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ超の凹状欠点が存在せず、球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の凹状欠点が４個以上存在する、マスクブランクス用ガラス基板であって、
該主表面の品質保証領域内で、前記球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の凹状欠点から選ばれる任意の３個の凹状欠点の座標を通過する仮想円の中心座標と半径長さを、３個の凹状欠点を抽出する全ての組み合わせについて算出したときに、
前記仮想円の中心間距離が最も近い２つの仮想円の中心間距離が１ｍｍ以上であることを特徴とする、マスクブランクス用ガラス基板を提供する。
The present invention has been made on the basis of the above knowledge, and there is no concave defect exceeding 100 nm in terms of equivalent sphere diameter (SEVD) on the quality assurance region of the main surface on the pattern forming side. A glass substrate for mask blanks having four or more concave defects of 100 nm or less in terms of equivalent diameter (SEVD),
Within the quality assurance region of the main surface, the central coordinates and radius length of a virtual circle passing through the coordinates of any three concave defects selected from concave defects of 100 nm or less in terms of the equivalent spherical diameter (SEVD), When calculating for all combinations that extract three concave defects,
The glass blank for mask blanks is provided, wherein the distance between the centers of the two virtual circles having the closest distance between the centers of the virtual circles is 1 mm or more.
また、本発明は、パターンを形成する側の主表面の品質保証領域上に、球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ超の凹状欠点が存在せず、球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の凹状欠点が４個以上存在する、マスクブランクスガラス用基板であって、
該主表面の品質保証領域内で、前記球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の凹状欠点から選ばれる任意の３個の凹状欠点の座標を通過する仮想円の中心座標と半径長さを、３個の凹状欠点を抽出する全ての組み合わせについて算出したときに、
前記仮想円の中心間距離が最も近い２つの仮想円の半径長さの差が１ｍｍ以上であることを特徴とする、マスクブランクス用ガラス基板を提供する。
Further, the present invention does not have a concave defect of more than 100 nm in terms of equivalent sphere diameter (SEVD) on the quality assurance region on the main surface on the pattern forming side, and less than 100 nm in terms of equivalent sphere diameter (SEVD). A mask blank glass substrate having four or more concave defects,
Within the quality assurance region of the main surface, the central coordinates and radius length of a virtual circle passing through the coordinates of any three concave defects selected from concave defects of 100 nm or less in terms of the equivalent spherical diameter (SEVD), When calculating for all combinations that extract three concave defects,
A glass substrate for mask blanks is provided, wherein a difference in radius length between two virtual circles having the closest center distance between the virtual circles is 1 mm or more.
また、本発明は、ガラス基板の一方の主表面上に光学膜が形成されたリソグラフィ用マスクブランクスであって、
該光学膜表面の品質保証領域上に、球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ超の凹状欠点が存在せず、球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の凹状欠点が４個以上存在し、
前記光学膜表面の品質保証領域内で、前記球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の欠点から選ばれる任意の３個の凹状欠点の座標を通過する仮想円の中心座標と半径長さを、３個の凹状欠点を抽出する全ての組み合わせについて算出したときに、
前記仮想円の中心間距離が最も近い２つの仮想円の中心間距離が１ｍｍ以上であることを特徴とする、リソグラフィ用マスクブランクスを提供する。
Further, the present invention is a mask blank for lithography in which an optical film is formed on one main surface of a glass substrate,
On the quality assurance region of the optical film surface, there are no concave defects of more than 100 nm in terms of sphere equivalent diameter (SEVD), and there are four or more concave defects of 100 nm or less in terms of sphere equivalent diameter (SEVD),
Within the quality assurance region of the optical film surface, the center coordinates and radius length of a virtual circle that passes through the coordinates of any three concave defects selected from the defects of 100 nm or less in terms of the equivalent spherical diameter (SEVD), When calculating for all combinations that extract three concave defects,
A lithography mask blank is provided in which the distance between centers of two virtual circles having the closest distance between centers of the virtual circles is 1 mm or more.
また、本発明は、ガラス基板の一方の主表面上に光学膜が形成されたリソグラフィ用マスクブランクスであって、
該光学膜表面の品質保証領域上に、球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ超の凹状欠点が存在せず、球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の凹状欠点が４個以上存在し、
前記光学膜表面の品質保証領域内で、前記球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の凹状欠点から選ばれる任意の３個の凹状欠点の座標を通過する仮想円の中心座標と半径長さを、３個の凹状欠点を抽出する全ての組み合わせについて算出したときに、
前記仮想円の中心間距離が最も近い２つの仮想円の半径長さの差が１ｍｍ以上であることを特徴とする、リソグラフィ用マスクブランクスを提供する。
Further, the present invention is a mask blank for lithography in which an optical film is formed on one main surface of a glass substrate,
On the quality assurance region of the optical film surface, there are no concave defects of more than 100 nm in terms of sphere equivalent diameter (SEVD), and there are four or more concave defects of 100 nm or less in terms of sphere equivalent diameter (SEVD),
Within the quality assurance area of the optical film surface, the center coordinates and radius length of a virtual circle passing through the coordinates of any three concave defects selected from concave defects of 100 nm or less in terms of the equivalent spherical diameter (SEVD) When calculating for all combinations that extract three concave defects,
A lithography mask blank is provided, wherein a difference in radius length between two virtual circles having the closest center distance between the virtual circles is 1 mm or more.
本発明によれば、欠点検査機では検出できないが、マスクパターン転写時にパターン不良の原因になる凹状欠点の存在による問題が解消される。 According to the present invention, although it cannot be detected by a defect inspection machine, the problem due to the presence of a concave defect that causes a pattern defect at the time of mask pattern transfer is solved.
以下、図面を参照して、本発明について説明する。
マスクブランクス用ガラス基板の場合、とくに、平坦度と平滑性に優れた表面であることが求められるのは、マスクブランクス用ガラス基板の主表面のうち、パターンを形成する側の主表面であり、リソグラフィ用マスクブランクスの作製時に光学膜が形成される側の主表面である。以下、本明細書において、マスクブランクス用ガラス基板の主表面と記載する場合は、パターンを形成する側の主表面、リソグラフィ用マスクブランクスの作製時に光学膜が形成される側の主表面を指す。また、該主表面のうち、とくに、平坦度と平滑性に優れた表面であることが求められるのは、マスクパターンを形成する領域を含む品質保証領域である。たとえば、ＥＵＶＬマスクブランクス用、ＡｒＦエキシマレーザやＫｒＦエキシマレーザを用いたリソグラフィ用マスクブランクス用のガラス基板としては、基板表面が１５２ｍｍ角のガラス基板が通常使用されるが、そのうち、品質保証領域の典型的な例は１４２ｍｍ角である。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
In the case of the glass substrate for mask blanks, it is the main surface on the side where the pattern is formed among the main surfaces of the glass substrate for mask blanks, in particular, the surface that is excellent in flatness and smoothness, It is a main surface on the side where an optical film is formed when a mask blank for lithography is manufactured. Hereinafter, in this specification, when describing as the main surface of the glass substrate for mask blanks, it refers to the main surface on the pattern forming side and the main surface on the side on which the optical film is formed during the production of the lithography mask blanks. In addition, among the main surfaces, it is a quality assurance region including a region for forming a mask pattern that is required to have a particularly excellent flatness and smoothness. For example, as a glass substrate for EUVL mask blanks and for lithography mask blanks using ArF excimer laser or KrF excimer laser, a glass substrate having a substrate surface of 152 mm square is usually used. A typical example is a 142 mm square.
上述したように、マスクブランクス用ガラス基板の主表面に要求される凹状欠点のサイズは球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下である。そのため、本発明のマスクブランクス用ガラス基板は、主表面の品質保証領域上に球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ超の凹状欠点が存在しない。なお、主表面の品質保証領域上の凹状欠点は、レーザーテック社製Ｍ１３５０Ａのような欠点検査機を用いて検出する。
一方、マスクブランクス用ガラス基板表面には、要求サイズより小さい凹状欠点、すなわち、球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の凹状欠点については、一定数（例えば１０個）以下であれば存在することが許容される。本発明のマスクブランクス用ガラス基板は、主表面の品質保証領域上に球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の凹状欠点が４個以上存在する。主表面の品質保証領域上に球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の凹状欠点が３個以下の場合は、欠点検査機では検出できなかった凹状欠点が存在する可能性は低く、マスクパターン転写時にパターン不良の原因になるおそれが少ない。
As described above, the size of the concave defect required for the main surface of the mask blank glass substrate is 100 nm or less in terms of equivalent sphere diameter (SEVD). Therefore, the glass substrate for mask blanks of the present invention does not have a concave defect exceeding 100 nm in terms of equivalent sphere diameter (SEVD) on the quality assurance region of the main surface. In addition, the concave defect on the quality assurance area of the main surface is detected using a defect inspection machine such as M1350A manufactured by Lasertec.
On the other hand, a concave defect smaller than the required size, that is, a concave defect of 100 nm or less in terms of a sphere equivalent diameter (SEVD), exists on the surface of the mask blank glass substrate as long as it is a certain number (for example, 10) or less. Is acceptable. The glass substrate for mask blanks of the present invention has four or more concave defects having a diameter equivalent to a sphere (SEVD) of 100 nm or less on the quality assurance region of the main surface. If there are 3 or less concave defects of 100 nm or less in terms of sphere equivalent diameter (SEVD) on the quality assurance area of the main surface, there is a low possibility that there are concave defects that could not be detected by the defect inspection machine, and mask pattern transfer Less likely to cause pattern defects.
上述したように、マスクブランクス用ガラス基板表面の品質保証領域の典型的な例は１４２ｍｍ角である。この品質保証領域を、その中心座標を（０，０）とした座標系で示した場合、該主表面の品質保証領域の四隅の座標は、それぞれ（−７１，−７１）、（−７１，７１）、（７１，−７１）、（７１，７１））となる。
この前提に基づいて、本発明のマスクブランクス用ガラス基板の第１態様、および、第２態様について説明する。
As described above, a typical example of the quality assurance region on the mask blank glass substrate surface is 142 mm square. When this quality assurance area is indicated by a coordinate system with the center coordinates being (0, 0), the coordinates of the four corners of the quality assurance area of the main surface are (−71, −71), (−71, 71), (71, -71), (71, 71)).
Based on this premise, the 1st aspect and 2nd aspect of the glass substrate for mask blanks of this invention are demonstrated.
図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明のマスクブランクス用ガラス基板の第１態様、および、第２態様を説明するための図である。
図３（ａ）において、マスクブランクス用ガラス基板の主表面上、より具体的には、主表面の品質保証領域上には、黒丸で示す凹状欠点が４個存在している。
図３（ｂ）に示すように、これら４個の凹状欠点から任意の３個を選ぶと、これら３個の凹状欠点を通過する仮想円（破線）が一意に決まる。そして、３個の凹状欠点の座標から、この仮想円の中心座標と半径長さが求まる。
図３（ｃ）に示すように、３個の凹状欠点を抽出する全ての組み合わせについて、仮想円の中心座標と半径長さを求める。なお、主表面の品質保証領域上に存在する凹状欠点の個数をｎとするとき、これらの凹状欠点から任意の３個の凹状欠点を抽出する方法はnＣ3通り存在する。そのため、nＣ3通りの仮想円の中心座標と半径長さが求まる。
FIGS. 3A to 3C are views for explaining the first aspect and the second aspect of the glass substrate for mask blanks of the present invention.
In FIG. 3A, there are four concave defects indicated by black circles on the main surface of the mask blank glass substrate, more specifically, on the quality assurance region of the main surface.
As shown in FIG. 3 (b), when any three of these four concave defects are selected, a virtual circle (broken line) passing through these three concave defects is uniquely determined. Then, from the coordinates of the three concave defects, the center coordinate and radius length of the virtual circle can be obtained.
As shown in FIG. 3C, the center coordinates and the radius length of the virtual circle are obtained for all combinations for extracting the three concave defects. In addition, when the number of concave defects existing on the quality assurance region on the main surface is n, there are n C 3 methods for extracting any three concave defects from these concave defects. Therefore, the center coordinates and radius length of n C 3 virtual circles are obtained.
図４は、本発明のマスクブランクス用ガラス基板の第１態様を説明するための図であり、図３（ｃ）に示した仮想円のうち、中心座標間が最も近い２つの仮想円のみを示している。本発明の本発明のマスクブランクス用ガラス基板の第１態様は、これら中心座標間が最も近い２つの仮想円の中心間距離が１ｍｍ以上である。
これら中心座標間が最も近い２つの仮想円の中心間距離が１ｍｍ以上である場合、これら２つの仮想円は互いに別々の仮想円であり、仮想円を構成する欠点は互いに無関係である。そのため、欠点検査機では検出できなかった凹状欠点が存在する可能性は低く、マスクパターン転写時にパターン不良の原因になるおそれが少ない。
ここで、仮想円の中心間距離の判断基準を１ｍｍ以上とする理由は以下に示す通り。
図１、２の比較から明らかなように、マスクブランクス用ガラス基板表面に存在する凹状欠点の分布がなす円弧は、研磨パッド上の定点が基板表面上に描く軌跡と一致する。したがって、図１に示すような円弧上に分布する凹状欠点が、マスクブランクス用ガラス基板表面に発生するのは、マスクブランクス用ガラス基板表面を研磨パッドを用いて研磨した際である。研磨パッドを用いて研磨する際、マスクブランクス用ガラス基板はキャリアにより保持されるが、マスクブランクス用ガラス基板の外寸とキャリアの内寸を同一にしてしまうと基板側面に傷や割れが発生するおそれがあるため、マスクブランクス用ガラス基板とキャリアとの間には片側０．５ｍｍ程度のクリアランスが設けられている。研磨パッドを用いて研磨する際には、このクリアランスにより、マスクブランクス用ガラス基板は、キャリア内で１ｍｍ程度の範囲で拘束されずに動くことになる。そのため、２つの仮想円の中心間距離が１ｍｍ未満の場合は、両者は同一の仮想円とみなすことができる。これに対し、２つの仮想円の中心間距離が１ｍｍ以上の場合、両者は別々の仮想円とみなすことができる。
FIG. 4 is a view for explaining the first aspect of the glass substrate for mask blanks of the present invention, and only the two virtual circles closest to the center coordinates among the virtual circles shown in FIG. Show. In the first aspect of the glass substrate for mask blanks of the present invention, the distance between the centers of the two virtual circles closest to each other between the center coordinates is 1 mm or more.
When the distance between the centers of the two virtual circles closest to each other between the center coordinates is 1 mm or more, the two virtual circles are separate virtual circles, and the defects constituting the virtual circle are irrelevant to each other. Therefore, there is a low possibility that there is a concave defect that could not be detected by the defect inspection machine, and there is little possibility of causing a pattern defect at the time of mask pattern transfer.
Here, the reason why the criterion for determining the distance between the centers of the virtual circles is 1 mm or more is as follows.
As is clear from the comparison between FIGS. 1 and 2, the circular arc formed by the distribution of the concave defects existing on the mask blank glass substrate surface coincides with the locus drawn on the substrate surface by the fixed point on the polishing pad. Therefore, the concave defect distributed on the arc as shown in FIG. 1 occurs on the mask blank glass substrate surface when the mask blank glass substrate surface is polished with the polishing pad. When polishing using a polishing pad, the mask blank glass substrate is held by a carrier, but if the outer dimensions of the mask blank glass substrate and the inner dimensions of the carrier are the same, scratches and cracks will occur on the side of the substrate. Since there exists a possibility, the clearance of about 0.5 mm of one side is provided between the glass substrate for mask blanks, and a carrier. When polishing with a polishing pad, the glass substrate for mask blanks moves without being constrained within a range of about 1 mm within the carrier due to this clearance. Therefore, when the distance between the centers of two virtual circles is less than 1 mm, both can be regarded as the same virtual circle. On the other hand, when the distance between the centers of the two virtual circles is 1 mm or more, both can be regarded as separate virtual circles.
図５は、本発明のマスクブランクス用ガラス基板の第２態様を説明するための図であり、中心座標が一致する２つの仮想円を示している。上述したように、２つの仮想円の中心間距離が１ｍｍ未満の場合は、両者は同一の仮想円とみなすことができるが、図５はその例外である。これら２つの仮想円は、中心間距離が１ｍｍ未満であるが、互いに半径長さが異なり、別々の仮想円である。
本発明のマスクブランクス用ガラス基板の第２態様は、中心座標間が最も近い２つの仮想円の半径長さの差が１ｍｍ以上である。これら中心座標間が最も近い２つの仮想円の半径長さの差が１ｍｍ以上である場合、これら２つの仮想円は互いに別々の仮想円であり、仮想円を構成する欠点は互いに無関係である。そのため、欠点検査機では検出できなかった凹状欠点が存在する可能性は低く、マスクパターン転写時にパターン不良の原因になるおそれが少ない。なお、仮想円の半径長さの差の判断基準を１ｍｍ以上とする理由は、仮想円の中心間距離の判断基準を１ｍｍ以上とする理由について記載したのと同様である。
FIG. 5 is a view for explaining the second aspect of the glass substrate for mask blanks of the present invention, and shows two virtual circles having the same center coordinates. As described above, when the distance between the centers of two virtual circles is less than 1 mm, they can be regarded as the same virtual circle, but FIG. 5 is an exception. These two virtual circles have a center-to-center distance of less than 1 mm, but have different radial lengths and are separate virtual circles.
In the second aspect of the glass substrate for mask blanks of the present invention, the difference in radius length between the two virtual circles closest to each other between the center coordinates is 1 mm or more. When the difference between the radial lengths of the two virtual circles closest to each other between the central coordinates is 1 mm or more, the two virtual circles are separate virtual circles, and the defects constituting the virtual circle are irrelevant to each other. Therefore, there is a low possibility that there is a concave defect that could not be detected by the defect inspection machine, and there is little possibility of causing a pattern defect at the time of mask pattern transfer. The reason why the criterion for determining the difference in the radius length of the virtual circle is 1 mm or more is the same as that described for the reason that the criterion for determining the distance between the centers of the virtual circles is 1 mm or more.
図６（ａ）〜（ｃ）は、上述した本発明のマスクブランクス用ガラス基板の第１態様、および、第２態様の要件を満たさない比較例のガラス基板を説明するための図である。
図６（ａ）において、ガラス基板の主表面上には黒丸で示す凹状欠点が４個存在している。図６（ｂ）に示すように、これら４個の凹状欠点から任意の３個を選ぶと、これら３個の凹状欠点を通過する仮想円（破線）が一意に決まるが、図６（ｃ）に示すように、３個の凹状欠点を抽出する別の組み合わせと、３個の凹状を通過する仮想円が一致し、中心座標間が最も近い２つの仮想円の中心間距離が１ｍｍ未満であり、かつ、これらの半径長さの差が１ｍｍ未満である。この場合、欠点検査機で検出できない凹状欠点は、検出された凹状欠点同士の間に存在する可能性が高く、マスクパターン転写時にパターン不良の原因になるおそれが高い。
FIGS. 6A to 6C are views for explaining a glass substrate of a comparative example that does not satisfy the requirements of the first aspect and the second aspect of the glass substrate for mask blanks of the present invention described above.
In FIG. 6A, there are four concave defects indicated by black circles on the main surface of the glass substrate. As shown in FIG. 6B, when any three of these four concave defects are selected, a virtual circle (broken line) passing through these three concave defects is uniquely determined. As shown in FIG. 3, another combination for extracting the three concave defects coincides with the virtual circle passing through the three concave shapes, and the distance between the centers of the two virtual circles closest to the center coordinates is less than 1 mm. And the difference of these radial lengths is less than 1 mm. In this case, the concave defect that cannot be detected by the defect inspection machine is highly likely to exist between the detected concave defects, and is likely to cause a pattern defect during mask pattern transfer.
以下、本発明のマスクブランクス用ガラス基板についてさらに記載する。
本発明のマスクブランクス用ガラス基板を構成するガラスは、熱膨張係数が小さくかつそのばらつきの小さいことが好ましい。具体的には２０℃における熱膨張係数の絶対値が６００ｐｐｂ／℃の低熱膨張ガラスが好ましく、２０℃における熱膨張係数が４００ｐｐｂ／℃の超低熱膨張ガラスがより好ましく、２０℃における熱膨張係数が１００ｐｐｂ／℃の超低熱膨張ガラスがさらに好ましく、３０ｐｐｂ／℃が特に好ましい。
上記低熱膨張ガラスおよび超低熱膨張ガラスとしては、ＳｉＯ2を主成分とするガラス、典型的には合成石英ガラスが使用できる。具体的には、例えば合成石英ガラス、ＡＱシリーズ（旭硝子株式会社製合成石英ガラス）や、ＳｉＯ2を主成分とし１〜１２質量％のＴｉＯ2を含有する合成石英ガラス、ＡＺ（旭硝子株式会社製ゼロ膨張ガラス）が挙げられる。
Hereinafter, the glass substrate for mask blanks of the present invention will be further described.
The glass constituting the glass substrate for mask blanks of the present invention preferably has a small coefficient of thermal expansion and a small variation. Specifically, a low thermal expansion glass having an absolute value of a thermal expansion coefficient at 20 ° C. of 600 ppb / ° C. is preferable, an ultra low thermal expansion glass having a thermal expansion coefficient at 20 ° C. of 400 ppb / ° C. is more preferable, and a thermal expansion coefficient at 20 ° C. 100 ppb / ° C. ultra-low thermal expansion glass is more preferred, and 30 ppb / ° C. is particularly preferred.
As the low thermal expansion glass and the ultra low thermal expansion glass, glass mainly composed of SiO 2 , typically synthetic quartz glass, can be used. Specifically, for example, synthetic quartz glass, AQ series (Asahi Glass Co., Ltd. synthetic silica glass) or a synthetic quartz glass containing 1 to 12 wt% of TiO 2 as a main component SiO 2, AZ (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. Zero expansion glass).
マスクブランクス用ガラス基板の大きさや厚さなどはマスクの設計値等により適宜決定される。後で示す実施例では、外形６インチ（１５２ｍｍ）角で、厚さ０．２５インチ（６．３５ｍｍ）の合成石英ガラスを用いた。 The size and thickness of the glass substrate for mask blanks are appropriately determined depending on the design value of the mask. In an example described later, a synthetic quartz glass having an outer shape of 6 inches (152 mm) square and a thickness of 0.25 inches (6.35 mm) was used.
一般に、ガラス基板の製造時には、ガラス基板を所定の厚さに粗研磨し、端面研磨と面取り加工を行い、更にガラス基板の主表面を、所定の表面性状を満たすように研磨パッドと研磨スラリーを用いて仕上げ研磨する。この場合、一方の主表面に対して仕上げ研磨を実施してもよく、両方の主表面に対して仕上げ研磨を実施してもよい。
本発明のマスクブランクス用ガラス基板の製造時においても、上記と同様の手順を実施するが、マスクブランクス用ガラス基板の主表面の仕上げ研磨では、研磨パッドとして、パッド面における最大突起部の高さが３０μｍ以下の研磨パッドを用いることが好ましい。パッド面における最大突起部の３０μｍ超の研磨パッドを使用すると、マスクブランクス用ガラス基板の主表面にピットやスクラッチといった凹状欠点が発生する場合がある。パッド面における最大突起部の高さが３０μｍ以下の研磨パッドを用いることで、マスクブランクス用ガラス基板の主表面にピットやスクラッチといった凹状欠点が発生することを防止できる。
図１、２の比較から明らかなように、マスクブランクス用ガラス基板表面に存在する凹状欠点の分布がなす円弧は、研磨パッド上の定点が基板表面上に描く軌跡と一致する。そのため、したがって、図１に示すような円弧上に分布する凹状欠点が、マスクブランクス用ガラス基板表面に発生するのは、マスクブランクス用ガラス基板表面を研磨パッドを用いて研磨した際である。
パッド面における最大突起部の高さが３０μｍ以下の研磨パッドを使用することにより、図１や、図６（ｂ），（ｃ）に示すような同一の円弧上に分布する凹状欠点の個数を減らすことができ、図４に示す本発明のマスクブランクス用ガラス基板の第１態様、若しくは、図５に示す本発明のマスクブランクス用ガラス基板の第２態様を得ることができる。
上記の観点からは、パッド面における最大突起部の高さが１０μｍ以下の研磨パッドを使用することがより好ましく、パッド面における最大突起部の高さが５μｍ以下の研磨パッドを使用することがさらに好ましい。
In general, when manufacturing a glass substrate, the glass substrate is roughly polished to a predetermined thickness, end face polishing and chamfering are performed, and a polishing pad and a polishing slurry are added so that the main surface of the glass substrate satisfies predetermined surface properties. Use finish polishing. In this case, the final polishing may be performed on one main surface, or the final polishing may be performed on both main surfaces.
In manufacturing the mask blank glass substrate of the present invention, the same procedure as described above is carried out. However, in the final polishing of the main surface of the mask blank glass substrate, the height of the maximum protrusion on the pad surface is used as a polishing pad. It is preferable to use a polishing pad having a thickness of 30 μm or less. When a polishing pad having a maximum protrusion on the pad surface of more than 30 μm is used, concave defects such as pits and scratches may occur on the main surface of the glass substrate for mask blanks. By using a polishing pad having a maximum protrusion of 30 μm or less on the pad surface, it is possible to prevent the occurrence of concave defects such as pits and scratches on the main surface of the glass substrate for mask blanks.
As is clear from the comparison between FIGS. 1 and 2, the circular arc formed by the distribution of the concave defects existing on the mask blank glass substrate surface coincides with the locus drawn on the substrate surface by the fixed point on the polishing pad. Therefore, the concave defect distributed on the arc as shown in FIG. 1 occurs on the mask blank glass substrate surface when the mask blank glass substrate surface is polished with the polishing pad.
By using a polishing pad having a maximum protrusion of 30 μm or less on the pad surface, the number of concave defects distributed on the same arc as shown in FIG. 1 and FIGS. 6B and 6C can be reduced. The first embodiment of the glass substrate for mask blanks of the present invention shown in FIG. 4 or the second embodiment of the glass substrate for mask blanks of the present invention shown in FIG. 5 can be obtained.
From the above viewpoint, it is more preferable to use a polishing pad having a maximum protrusion of 10 μm or less on the pad surface, and further to use a polishing pad having a maximum protrusion of 5 μm or less on the pad surface. preferable.
研磨パッドと、研磨スラリーを用いた仕上げ研磨について、さらに記載する。 The polishing pad and finish polishing using the polishing slurry will be further described.
マスクブランクス用ガラス基板の主表面を、不織布または研磨布等の研磨パッドを取り付けた研磨盤に押し付けてセットし、所定の性状に調整された研磨スラリーを供給しながら、マスクブランクス用ガラス基板に対して研磨盤を相対回転させて、マスクブランクス用ガラス基板の主表面を仕上げ研磨する。またここで、マスクブランクス用ガラス基板を、不織布または研磨布等の研磨パッドを取り付けた研磨盤に挟んでセットし、所定の性状に調整されたスラリーを供給しながら、マスクブランクス用ガラス基板に対して研磨盤を相対回転させて、マスクブランクス用ガラス基板の両方の主表面を仕上げ研磨してもよい。
なお、使用する研磨パッドは、研磨時の接触面積がガラス基板の主表面の面積よりも大きいことが、ガラス基板の主表面全体を同時に研磨できるため好ましい。
また、研磨盤の研磨面による研磨荷重は、０．１〜１２ｋＰａであることが好ましい。
本発明のガラス基板の研磨方法は、フォトマスク用ガラス基板の研磨に使用することが好ましい。
The main surface of the mask blank glass substrate is pressed against a polishing board equipped with a polishing pad such as a nonwoven fabric or polishing cloth, and is supplied to the mask blank glass substrate while supplying a polishing slurry adjusted to a predetermined property. Then, the polishing disk is relatively rotated to finish and polish the main surface of the mask blank glass substrate. Also, here, the mask blank glass substrate is set by sandwiching it with a polishing board equipped with a polishing pad such as a nonwoven fabric or a polishing cloth, and while supplying slurry adjusted to a predetermined property, the mask blank glass substrate is supplied. Then, both main surfaces of the glass substrate for mask blanks may be finish-polished by relatively rotating the polishing disk.
In addition, it is preferable that the contact area at the time of grinding | polishing is larger than the area of the main surface of a glass substrate, since the polishing pad to be used can grind | polish the whole main surface of a glass substrate simultaneously.
Moreover, it is preferable that the grinding | polishing load by the grinding | polishing surface of a grinding disk is 0.1-12 kPa.
The glass substrate polishing method of the present invention is preferably used for polishing a glass substrate for a photomask.
研磨スラリーは、微粒子状の研磨剤と、該研磨剤の分散媒からなる。
研磨剤としては、コロイダルシリカ又は酸化セリウムが好ましい。
研磨剤としてコロイダルシリカを用いる場合、平均粒子径は、好ましくは、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。より好ましくは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。
研磨剤として酸化セリウムを用いる場合、平均粒子径は、１０〜５０００ｎｍが好ましく、１００〜３０００ｎｍがより好ましく、５００〜２０００ｎｍがさらに好ましい。
研磨スラリーにおけるコロイダルシリカの含有率は、好ましくは、１質量％以上４０質量％以下であり、より好ましくは、１０質量％以上３０質量％以下である。
研磨スラリーにおける酸化セリウムの含有率は、１〜５０質量％が好ましく、５〜４０質量％がより好ましく、１０〜３０質量％がさらに好ましい。
研磨スラリーを所望のｐＨに調整するため、研磨剤の分散媒には、酸性またはアルカリ性の分散媒が用いられる。酸性の分散媒には、塩酸、硝酸、酢酸が通常使用される。アルカリ性の分散媒には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウムが通常使用される。
研磨パッドとしては、不織布などの基布に、ポリウレタン樹脂を含浸させ、湿式凝固処理を行って得られたポリウレタン樹脂発泡層を有する研磨パッドなどが挙げられる。研磨パッドとしては、スウェード系研磨パッドが好ましい。
スウェード系研磨パッドにおけるナップ層の厚さは０．４〜１ｍｍ程度が実用上で好ましい。また、スウェード系研磨パッドとしては、適度の圧縮弾性率を有する軟質の樹脂発泡体が好ましく使用でき、具体的には例えばエーテル系、エステル系、カーボネート系などの樹脂発泡体が挙げられる。
研磨パッドの硬度は、ショアＡ硬度で５〜２０であることが好ましい。
研磨パッドは、パッド面における平均開口径が５〜５０μｍであることが好ましい。
研磨パッドは、パッド面における、単位面積当たりの開口率が５〜５０％であることが好ましい。
The polishing slurry is composed of a fine particle abrasive and a dispersion medium of the abrasive.
As an abrasive | polishing agent, colloidal silica or cerium oxide is preferable.
When colloidal silica is used as the abrasive, the average particle size is preferably 1 nm or more and 100 nm or less. More preferably, it is 10 nm or more and 50 nm or less.
When cerium oxide is used as the abrasive, the average particle size is preferably 10 to 5000 nm, more preferably 100 to 3000 nm, and even more preferably 500 to 2000 nm.
The content of colloidal silica in the polishing slurry is preferably 1% by mass or more and 40% by mass or less, and more preferably 10% by mass or more and 30% by mass or less.
The content of cerium oxide in the polishing slurry is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass, and still more preferably 10 to 30% by mass.
In order to adjust the polishing slurry to a desired pH, an acidic or alkaline dispersion medium is used as a dispersion medium for the abrasive. As the acidic dispersion medium, hydrochloric acid, nitric acid, and acetic acid are usually used. As the alkaline dispersion medium, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, and tetramethylammonium hydroxide are usually used.
Examples of the polishing pad include a polishing pad having a polyurethane resin foam layer obtained by impregnating a base fabric such as a nonwoven fabric with a polyurethane resin and performing wet coagulation treatment. As the polishing pad, a suede polishing pad is preferable.
The thickness of the nap layer in the suede type polishing pad is preferably about 0.4 to 1 mm for practical use. As the suede type polishing pad, a soft resin foam having an appropriate compression modulus can be preferably used, and specific examples include resin foams such as ether, ester and carbonate.
The hardness of the polishing pad is preferably 5 to 20 in Shore A hardness.
The polishing pad preferably has an average opening diameter of 5 to 50 μm on the pad surface.
The polishing pad preferably has an aperture ratio of 5 to 50% per unit area on the pad surface.
複数のマスクブランクス用ガラス基板に対して、研磨スラリーと、研磨パッドと、を用いた仕上げ研磨を重ねると、マスクブランクス用ガラス基板のエッジ部でえぐられる等により、研磨パッドのパッド面に凹凸が生じてくる。このパッド面の凹凸が大きくなる（凸部の高さが大きくなる、および／または、凹部の深さが大きくなる）と、マスクブランクス用ガラス基板の主表面にピットやスクラッチといった凹状欠点が発生する場合があるため問題となる。具体的には、パッド面における最大突起部の３０μｍ超になると、マスクブランクス用ガラス基板の主表面にピットやスクラッチといった凹状欠点が発生する場合がある。
そのため、研磨のインターバル時に、研磨パッドのパッド面を検査し、パッド面における最大突起部の３０μｍ超になった場合、研磨パッドを交換する必要がある。従来、研磨パッドのパッド面の検査は、目視検査や指触検査として実施されていたが、目視検査や指触検査では、マスクブランクス用ガラス基板の主表面にピットやスクラッチといった凹状欠点が発生するおそれのあるパッド面の凹凸を検出することは困難である。
本発明では、研磨のインターバル時における研磨パッドのパッド面の検査を以下に示す手順で実施する。
When a plurality of mask blank glass substrates are subjected to final polishing using a polishing slurry and a polishing pad, irregularities are formed on the pad surface of the polishing pad due to, for example, being removed at the edge of the mask blank glass substrate. Will arise. When the unevenness of the pad surface is increased (the height of the protrusion is increased and / or the depth of the recess is increased), concave defects such as pits and scratches are generated on the main surface of the glass substrate for mask blanks. Because there are cases, it becomes a problem. Specifically, when the maximum protrusion on the pad surface exceeds 30 μm, concave defects such as pits and scratches may occur on the main surface of the glass substrate for mask blanks.
Therefore, during the polishing interval, the pad surface of the polishing pad is inspected, and if the maximum protrusion on the pad surface exceeds 30 μm, it is necessary to replace the polishing pad. Conventionally, the inspection of the pad surface of the polishing pad has been carried out as visual inspection or finger inspection, but in the visual inspection or finger inspection, concave defects such as pits and scratches occur on the main surface of the glass substrate for mask blanks. It is difficult to detect the unevenness of the pad surface that may be at risk.
In the present invention, the inspection of the pad surface of the polishing pad during the polishing interval is performed according to the following procedure.
研磨パッドのパッド面の検査を研磨のインターバル時に実施する場合、検査対象となる研磨パッドのパッド面を乾燥させることなしに実施される。その理由は、研磨パッドのパッド面を乾燥させてから、該パッド面を検査しようとすると、該パッド面を乾燥させるのに時間を要するため、スループットが低下する。また、研磨パッドのパッド面を乾燥させると、該パッド面に局所的に硬い部分が生じる場合がある。パッド面に局所的に硬い部分が生じた研磨パッドを用いてマスクブランクス用ガラス基板の主表面を研磨すると、マスクブランクス用ガラス基板の主表面にピットやスクラッチといった凹状欠点が発生するおそれがある。
なお、本明細書において、「研磨パッドのパッド面を乾燥させることなしに」とは、研磨パッド内部および表面に保持されている液体の体積が、研磨パッドのポリウレタン樹脂発泡層の空隙体積に比べて大きい状態を指す。
When the pad surface of the polishing pad is inspected at the polishing interval, the pad surface of the polishing pad to be inspected is not dried. The reason is that if the pad surface of the polishing pad is dried and then the pad surface is to be inspected, it takes time to dry the pad surface, and the throughput is reduced. Further, when the pad surface of the polishing pad is dried, a locally hard portion may be generated on the pad surface. When the main surface of the glass substrate for mask blanks is polished using a polishing pad having a locally hard portion on the pad surface, concave defects such as pits and scratches may occur on the main surface of the glass substrate for mask blanks.
In this specification, “without drying the pad surface of the polishing pad” means that the volume of the liquid held in and on the polishing pad is larger than the void volume of the polyurethane resin foam layer of the polishing pad. Indicates a large state.
検査対象となる研磨パッドのパッド面を乾燥させることなしに該パッド面に存在する凹凸を検出するためには、ラインレーザを使用した二次元レーザ変位計を使用し、該ラインレーザと該パッド面とを相対移動させることが好ましい。そして、パッド面における凸部の高さおよび凹部の深さを、該パッド面全体について測定することが好ましい。 In order to detect irregularities present on the pad surface without drying the pad surface of the polishing pad to be inspected, a two-dimensional laser displacement meter using a line laser is used. The line laser and the pad surface Are preferably moved relative to each other. And it is preferable to measure the height of the convex part in the pad surface and the depth of the concave part over the entire pad surface.
検査対象となる研磨パッドのパッド面を乾燥させることなしに該パッド面に存在する凹凸を検出するためには、該パッド面が研磨スラリーで湿潤した状態で、該パッド面に存在する凹凸を検出できることが求められる。そのため、ラインレーザを使用した二次元レーザ変位計としては、ラインレーザの照射部位からの拡散反射光を受光することにより、パッド面に存在する凹凸を検出して、該パッド面に存在する凸部の高さおよび凹部の深さを測定するタイプの二次元レーザ変位計の使用が好ましい。透明体である研磨スラリー表面では、拡散反射がほとんどないため、透明体である研磨スラリー表面はほとんど検出されず、パッド面に存在する凹凸のみを検出できるからである。 In order to detect irregularities present on the pad surface without drying the pad surface of the polishing pad to be inspected, the irregularities present on the pad surface are detected while the pad surface is wet with the polishing slurry. What can be done is required. Therefore, as a two-dimensional laser displacement meter using a line laser, by detecting the diffuse reflection light from the irradiated area of the line laser, the unevenness present on the pad surface is detected, and the convex portion existing on the pad surface. It is preferable to use a two-dimensional laser displacement meter of the type that measures the height and depth of the recess. This is because there is almost no diffuse reflection on the surface of the polishing slurry, which is a transparent body, so that the surface of the polishing slurry, which is a transparent body, is hardly detected, and only the irregularities present on the pad surface can be detected.
二次元レーザ変位計に使用するラインレーザは、検査対象となる研磨パッドを湿潤させている液体、すなわち、研磨スラリーによる吸収が少ないことが好ましい。研磨スラリーの成分のうち、光線の吸収が最も大きいのは、研磨剤の分散媒として用いられる水である。そのため、二次元レーザ変位計に使用するラインレーザは、水による吸収が少ないことが求められる。水による吸収が少なくするためには、二次元レーザ変位計に使用するラインレーザの（光源の）波長が４００〜７００ｎｍであることが好ましい。 The line laser used in the two-dimensional laser displacement meter preferably has little absorption by the liquid that wets the polishing pad to be inspected, that is, by the polishing slurry. Of the components of the polishing slurry, the light absorbing most is water used as a dispersion medium for the polishing agent. Therefore, the line laser used for the two-dimensional laser displacement meter is required to have little absorption by water. In order to reduce absorption by water, it is preferable that the wavelength of the line laser (light source) used in the two-dimensional laser displacement meter is 400 to 700 nm.
マスクブランクス用ガラス基板の主表面の仕上げ研磨に使用される研磨装置は、通常、研磨パッドが中心を軸として回転する機構を有している。この機構を利用して、研磨パッドが中心を軸として回転させることにより、ラインレーザと研磨パッドのパッド面とを相対移動させることが好ましい。この場合、ラインレーザをその長さ方向に対し垂直方向に走査することにより、パッド面全体に存在する凹凸を検出することができる。但し、ラインレーザの長さが短過ぎると、パッド面全体に存在する凹凸を検出するために、ラインレーザをその長さ方向にも走査することが必要になる。そのため、研磨パッドのパッド面の最大長をＬ（ｍｍ）とするとき、ラインレーザの長さが０．０１×Ｌ以上であることが好ましく、０．０２×Ｌ以上であることがより好ましく、０．０３×Ｌ以上であることがさらに好ましい。
パッド面の最大長Ｌは、使用する研磨パッドによる異なるが、マスクブランクス用ガラス基板として通常使用される１５２ｍｍ角のガラス基板の主表面の研磨に用いられる研磨パッドの場合、パッド面の最大長Ｌは２０００ｍｍ程度である。
A polishing apparatus used for finish polishing of the main surface of a glass substrate for mask blanks usually has a mechanism in which a polishing pad rotates around an axis. It is preferable to relatively move the line laser and the pad surface of the polishing pad by using this mechanism and rotating the polishing pad around the center. In this case, it is possible to detect irregularities present on the entire pad surface by scanning the line laser in a direction perpendicular to the length direction. However, if the length of the line laser is too short, it is necessary to scan the line laser in the length direction in order to detect irregularities existing on the entire pad surface. Therefore, when the maximum length of the pad surface of the polishing pad is L (mm), the length of the line laser is preferably 0.01 × L or more, more preferably 0.02 × L or more, More preferably, it is 0.03 × L or more.
The maximum length L of the pad surface varies depending on the polishing pad to be used, but in the case of a polishing pad used for polishing the main surface of a 152 mm square glass substrate that is usually used as a glass substrate for mask blanks, the maximum length L of the pad surface Is about 2000 mm.
本発明のリソグラフィ用マスクブランクスは、上述した本発明のマスクブランクス用ガラス基板の主表面上に所定の光学膜を形成したものである。所定の光学膜は、ＥＵＶＬ用マスクブランクスの場合、ＥＵＶ光を反射する反射層、および、ＥＵＶ光を吸収する吸収層であり、マスクブランクス用ガラス基板の主表面上に反射層を形成し、該反射層上に該吸収層を形成する。ここで、反射層としては、ＥＵＶ光に対して低屈折率となる層である低屈折率層と、ＥＵＶ光に対して高屈折率となる層である高屈折率層とを交互に複数回積層させた多層反射膜が広く用いられる。本発明のリソグラフィ用マスクブランクスがＥＵＶＬ用マスクブランクスの場合、反射層として多層反射膜をマスクブランクス用ガラス基板の主表面上に形成する。
本発明のリソグラフィ用マスクブランクスは、上述した本発明のマスクブランクス用ガラス基板の主表面の品質保証領域における欠点に関する要件を、光学膜表面の品質保証領域が満たす。すなわち、本発明のリソグラフィ用マスクブランクスがＥＵＶＬ用マスクブランクスの場合、本発明のマスクブランクス用ガラス基板の主表面の品質保証領域における欠点に関する要件を、多層反射膜表面の品質保証領域、および、吸収層表面の品質保証領域が満たす。
The lithography mask blank of the present invention is obtained by forming a predetermined optical film on the main surface of the above-described mask blank glass substrate of the present invention. In the case of EUVL mask blanks, the predetermined optical film is a reflective layer that reflects EUV light and an absorption layer that absorbs EUV light, and forms a reflective layer on the main surface of the mask blank glass substrate, The absorbing layer is formed on the reflective layer. Here, as the reflection layer, a low refractive index layer that is a layer having a low refractive index with respect to EUV light and a high refractive index layer that is a layer having a high refractive index with respect to EUV light are alternately and repeatedly applied several times. A laminated multilayer reflective film is widely used. When the lithography mask blank of the present invention is an EUVL mask blank, a multilayer reflective film is formed on the main surface of the mask blank glass substrate as a reflective layer.
In the mask blank for lithography of the present invention, the quality assurance region on the surface of the optical film satisfies the above-mentioned requirements regarding the defects in the quality assurance region of the main surface of the glass substrate for mask blank of the present invention. That is, when the mask blank for lithography of the present invention is a mask blank for EUVL, the requirements regarding the defects in the quality assurance region of the main surface of the glass substrate for mask blank of the present invention are as follows. The quality assurance area of the layer surface is satisfied.
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。
（実施例１〜４、比較例１）
マスクブランク用ガラス基板（１５２ｍｍ角）の主表面の品質保証領域（１４２ｍｍ角）を、欠点検査機（レーザーテック社製Ｍ１３５０Ａ）を用いて検査する。実施例１〜４、比較例１は、いずれも球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ超の凹状欠点は検出されない。実施例１〜４、比較例１は、いずれも球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の凹状欠点が１０個検出される。
マスクブランク用ガラス基板主表面の品質保証領域の中心座標を（０，０）とし、該主表面の品質保証領域の四隅の座標を、それぞれ（−７１，−７１）、（−７１，７１）、（７１，−７１）、（７１，７１））とするとき、球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の欠点から選ばれる任意の３個の欠点の座標を通過する仮想円の中心座標と半径長さを、３個の欠点を抽出する全ての組み合わせについて算出し、仮想円の中心間距離が最も近い２つの仮想円について、その中心間の距離と、半径長さの差を求める。結果を下記表に示す。
マスクブランク用ガラス基板主表面の品質保証領域に、多層反射膜および吸収層をこの順に形成してＥＵＶＬ用マスクブランクスを作製する。このＥＵＶＬ用マスクブランクスについても、吸収層表面の品質保証領域（１４２ｍｍ角）を、欠点検査機（レーザーテック社製Ｍ１３５０Ａ）を用いて検査する。マスクブランク用ガラス基板に対する検査と同じ結果が得られる。
このＥＵＶＬ用マスクブランクスの吸収層をパターニングした反射型マスクを用いて、ＥＵＶＬを実施してウェハ上にマスクパターンを転写する。ＥＵＶＬ用マスクブランクスに対する検査では検出されなかった凹状欠点が原因のチップ不良率を、実施例１を１とした相対値で評価する。結果を下記表に示す。
表から明らかなように、中心間距離が最も近い２つの仮想円の中心間距離が１ｍｍ以上、若しくは、半径長さの差が１ｍｍ以上の実施例１〜４は、いずれもＥＵＶＬ用マスクブランクスに対する検査では検出されなかった凹状欠点が原因のチップ不良率が低い。一方、中心間距離が最も近い２つの仮想円の中心間距離が１ｍｍ未満、かつ、半径長さの差が１ｍｍ未満の比較例１は、いずれもＥＵＶＬ用マスクブランクスに対する検査では検出されなかった凹状欠点が原因のチップ不良率が高い。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to this.
(Examples 1-4, Comparative Example 1)
The quality assurance area (142 mm square) of the main surface of the mask blank glass substrate (152 mm square) is inspected using a defect inspection machine (M1350A manufactured by Lasertec Corporation). In each of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, no concave defect exceeding 100 nm is detected in terms of equivalent sphere diameter (SEVD). In each of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, ten concave defects of 100 nm or less in terms of equivalent sphere diameter (SEVD) are detected.
The center coordinates of the quality assurance area of the mask blank glass substrate main surface are (0, 0), and the coordinates of the four corners of the quality assurance area of the main surface are (−71, −71) and (−71, 71), respectively. , (71, −71), (71, 71)), the center coordinates of a virtual circle passing through the coordinates of any three defects selected from defects of 100 nm or less in terms of the equivalent sphere diameter (SEVD); The radius length is calculated for all combinations that extract three defects, and the distance between the centers and the difference in radius length are obtained for the two virtual circles having the closest center distance between the virtual circles. The results are shown in the table below.
A multilayer reflective film and an absorption layer are formed in this order in the quality assurance region on the main surface of the mask blank glass substrate to produce EUVL mask blanks. Also about this EUVL mask blank, the quality assurance area | region (142 mm square) of the absorption layer surface is test | inspected using a defect inspection machine (M1350A by Lasertec). The same result as the inspection with respect to the mask blank glass substrate is obtained.
Using a reflective mask in which the absorption layer of this EUVL mask blank is patterned, EUVL is performed to transfer the mask pattern onto the wafer. The chip defect rate due to the concave defect that was not detected in the inspection for the EUVL mask blanks is evaluated by a relative value with Example 1 as 1. The results are shown in the table below.
As is clear from the table, Examples 1 to 4 in which the distance between the centers of the two virtual circles having the closest distance between the centers is 1 mm or more, or the difference in radius length is 1 mm or more, are all for EUVL mask blanks. Low chip defect rate due to concave defects not detected by inspection. On the other hand, the comparative example 1 in which the distance between the centers of the two virtual circles with the closest distance between the centers is less than 1 mm and the difference in the radial length is less than 1 mm is not detected by any inspection on the EUVL mask blanks. High chip defect rate due to defects.
Claims (4)
該主表面の品質保証領域内で、前記球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の凹状欠点から選ばれる任意の３個の凹状欠点の座標を通過する仮想円の中心座標と半径長さを、３個の凹状欠点を抽出する全ての組み合わせについて算出したときに、
前記仮想円の中心間距離が最も近い２つの仮想円の中心間距離が１ｍｍ以上であることを特徴とする、マスクブランクス用ガラス基板。 There are no concave defects exceeding 100 nm in terms of sphere equivalent diameter (SEVD) on the quality assurance region of the main surface on the pattern forming side, and there are four or more concave defects having a diameter equivalent to sphere (SEVD) of 100 nm or less. An existing glass substrate for mask blanks,
In quality assurance area of the main surface, the center coordinates and the radius length of the imaginary circle passing through the equivalent spherical diameter (SEVD) any three of the concave defect coordinates selected from the following concave defect 100nm in terms of When calculating for all combinations that extract three concave defects,
The glass blank for mask blanks, wherein the distance between the centers of the two virtual circles having the closest distance between the centers of the virtual circles is 1 mm or more.
該主表面の品質保証領域内で、前記球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の凹状欠点から選ばれる任意の３個の凹状欠点の座標を通過する仮想円の中心座標と半径長さを、３個の凹状欠点を抽出する全ての組み合わせについて算出したときに、
前記仮想円の中心間距離が最も近い２つの仮想円の半径長さの差が１ｍｍ以上であることを特徴とする、マスクブランクス用ガラス基板。 There are no concave defects exceeding 100 nm in terms of sphere equivalent diameter (SEVD) on the quality assurance region of the main surface on the pattern forming side, and there are four or more concave defects having a diameter equivalent to sphere (SEVD) of 100 nm or less. An existing mask blank glass substrate,
Within the quality assurance region of the main surface, the central coordinates and radius length of a virtual circle passing through the coordinates of any three concave defects selected from concave defects of 100 nm or less in terms of the equivalent spherical diameter (SEVD), When calculating for all combinations that extract three concave defects,
A glass substrate for mask blanks, wherein a difference in radius length between two virtual circles having the closest distance between centers of the virtual circles is 1 mm or more.
該光学膜表面の品質保証領域上に、球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ超の凹状欠点が存在せず、球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の凹状欠点が４個以上存在し、
前記光学膜表面の品質保証領域内で、前記球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の欠点から選ばれる任意の３個の凹状欠点の座標を通過する仮想円の中心座標と半径長さを、３個の凹状欠点を抽出する全ての組み合わせについて算出したときに、
前記仮想円の中心間距離が最も近い２つの仮想円の中心間距離が１ｍｍ以上であることを特徴とする、リソグラフィ用マスクブランクス。 A lithography mask blank in which an optical film is formed on one main surface of a glass substrate,
On the quality assurance region of the optical film surface, there are no concave defects of more than 100 nm in terms of sphere equivalent diameter (SEVD), and there are four or more concave defects of 100 nm or less in terms of sphere equivalent diameter (SEVD),
Within the quality assurance region of the optical film surface, the center coordinates and radius length of a virtual circle that passes through the coordinates of any three concave defects selected from the defects of 100 nm or less in terms of the equivalent spherical diameter (SEVD), When calculating for all combinations that extract three concave defects,
A mask blank for lithography, wherein a distance between centers of two virtual circles closest to each other between the virtual circles is 1 mm or more.
該光学膜表面の品質保証領域上に、球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ超の凹状欠点が存在せず、球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の凹状欠点が４個以上存在し、
前記光学膜表面の品質保証領域内で、前記球相当直径（ＳＥＶＤ）換算で１００ｎｍ以下の凹状欠点から選ばれる任意の３個の凹状欠点の座標を通過する仮想円の中心座標と半径長さを、３個の凹状欠点を抽出する全ての組み合わせについて算出したときに、
前記仮想円の中心間距離が最も近い２つの仮想円の半径長さの差が１ｍｍ以上であることを特徴とする、リソグラフィ用マスクブランクス。 A lithography mask blank in which an optical film is formed on one main surface of a glass substrate,
On the quality assurance region of the optical film surface, there are no concave defects of more than 100 nm in terms of sphere equivalent diameter (SEVD), and there are four or more concave defects of 100 nm or less in terms of sphere equivalent diameter (SEVD),
Within the quality assurance area of the optical film surface, the center coordinates and radius length of a virtual circle passing through the coordinates of any three concave defects selected from concave defects of 100 nm or less in terms of the equivalent spherical diameter (SEVD) When calculating for all combinations that extract three concave defects,
A mask blank for lithography, wherein a difference in radius length between two virtual circles having the closest center distance between the virtual circles is 1 mm or more.
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